东南大学大学物理课件第二章.ppt

S系（ｏｘｙ） S′系（ｏ′ｘ′ｙ′） t=0 S，S′重合 A，A′重合 ?t内S′相对S的位移 S系 A—B 位移 S′系A′—B 位移 两边除以?t 取极限 伽里略速度变换： —绝对速度 —相对速度 — 牵连速度 · B Δr Δr′ o x y S A′ A · u S′相对S平动速度为u o′ x′ y′ S′ Δr0 为常矢量 伽里略速度变换 例1 某人骑自行车以速率v0向东行驶。今有风以同样的速率由北偏西30°方向吹来。问：人感到风是从那个方向吹来？ 解： 北偏东30° S S′ 300 动力学以牛顿运动定律为基础，研究物体 运动状态发生改变所遵守的规律。 §2-1 牛顿运动定律 牛顿第一定律（惯性定律） 数学表达式： 惯性： 任何物体保持其运动状态不变的性质。 牛顿三个基本运动定律是整个动力学的基础。 任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变这种状态为止。 质点的运动状态由位矢和速度确定。 牛顿第二定律（牛顿运动方程） 数学表达式： vc 直角坐标系： 分量式： { 动量为 的物体，在合外力　 的作用下，其动量随时间的变化率应当等于作用于物体的合外力． 自然坐标系： 分量式： { 牛顿第三定律（作用力和反作用力定律） 两物体间的作用力 和反作用力 ，沿同一直线，大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上。 数学表达式： 说明： （1）作用力和反作用力总是成对出现。 （2）作用力和反作用力分别作用于两个物体， 因此不能平衡或抵消。 （3）作用力和反作用力属于同一种性质的力。 牛顿定律成立的参考系，简称惯性系。 相对惯性系做匀速直线运动的参考系也是惯性系。 在 S 参考系， 运动符合牛顿定律，在 S′ 不符合。 v S a S′ 地球近似看成惯性系。 惯性参考系 惯性参考系： 相对于惯性系作加速运动的参考系。在非惯性系内牛顿定律不成立。 非惯性参考系： a 二 力学相对性原理 2）对于不同惯性系，牛顿力学的规律都具有相同的形式，与惯性系的运动无关 . 1）相对于惯性系作匀速直线运动的一切参考系都是惯性系 . 伽利略相对性原理 结论 为常量 力学的 基本单位 1984年2月27日，我国国务院颁布实行以国际单位制（SI）为基础的法定单位制． 物理量 长度 质量 时间 单位名称 米 千克 秒 符号 m kg s 一　单位制 国际单位制规定了七个基本单位． §2-2 物理量的单位和量纲 :表示一个物理量如何由基本量的组合所 形成的式子． 某一物理量 的量纲 二　量纲 量纲作用 (1) 可定出同一物理量不同单位间的换算关系． (3) 从量纲分析中定出方程中比例系数的量纲和单位． (2) 量纲可检验文字描述的正误． 如： §2—3 几种常见力 一 万有引力 矢量式： m2 m1 地球对地面附近物体的万有引力—重力 R—地球半径,M—地球质量 —所有物体与物体之间都存在着一种相互吸引的力。 二 弹性力 — 物体发生弹性变形后，内部产生欲恢复形变的力。 （弹簧弹性力、绳索间张力、正压力和支持力） 弹簧弹性力： 绳索拉紧时张力： dm dx { 当m m′ m′ m 一般，绳中各点张力不等， 随位置变化，m′ m时，Ｆｔ=Ｆ。 ＞＞ 三 摩擦力 （2）滑动摩擦力： 当物体相对于接触面滑动时，所受到接触面对它的阻力。其方向与滑动方向相反。 ?为滑动摩擦系数 （1）静摩擦力： 当物体与接触面存在相对滑动趋势时，所受到接触面对它的阻力。其方向与相对滑动趋势方向相反。 注： 静摩擦力的大小随外力的变化而变化。 最大静摩擦力： ?0为静摩擦系数 四种基本相互作用 ＊ 两质子间距 时相互作用强度为 1 力的种类 相互作用的物体 力的强度 力程 万有引力 一切质点 无限远 弱力 大多数粒子 小于 电磁力 电荷 无限远 强力 核子、介子等 ＊ 温伯格 萨拉姆 格拉肖 弱相互作用 电磁相互作用 电弱相互 作用理论 三人于1979年荣获诺贝尔物理学奖 . 鲁比亚, 范德米尔实验证明电弱相互作用， 1984年获诺贝尔奖 . 电弱相互作用 强相互作用 万有引力作用 “大统一”（尚待实现） §2-4 牛顿定律的应用 质点动力学基本运动方程： 解题步骤： （1）确定研究对象。对于物体系，画出隔离图。 （2）进行受力分析，画出示力图。 （3）建立坐标系。 （4）对各隔离体建立牛顿运动方程（分量式）。 （